EP4682917A1 - Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine - Google Patents

Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine

Info

Publication number
EP4682917A1
EP4682917A1 EP24188784.3A EP24188784A EP4682917A1 EP 4682917 A1 EP4682917 A1 EP 4682917A1 EP 24188784 A EP24188784 A EP 24188784A EP 4682917 A1 EP4682917 A1 EP 4682917A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnet
cut
notch
side edge
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24188784.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Schunk
Andreas Wehner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP24188784.3A priority Critical patent/EP4682917A1/de
Publication of EP4682917A1 publication Critical patent/EP4682917A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0286—Trimming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/021—Construction of PM
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Definitions

  • the invention relates to a magnet for a permanent magnet synchronous machine.
  • Permanent magnets in permanent magnet synchronous machines heat up, particularly due to eddy currents. This heating limits or reduces the power output and maximum speed. Furthermore, heating the permanent magnets carries the risk of them becoming completely or partially demagnetized, which can cause the machine to malfunction.
  • the adhesive layer worsens the magnetic moment.
  • the lifespan of the magnets may be affected, as the adhesive bond may break or the adhesive joint may crack.
  • the invention is based on the objective of minimizing eddy current losses while ensuring stable magnets.
  • a magnet for a permanent excitation synchronous machine having at least one notch, wherein the notch is arranged such that eddy current paths are at least partially interrupted.
  • the incision is preferably made transversely to the excitation field, either in the lateral and/or longitudinal direction.
  • the incision is preferably at least 0.1 mm wide and at most 0.3 mm wide. In a particularly preferred embodiment, the incision is at least 0.15 mm wide and at most 0.2 mm wide.
  • the incision can be filled with a material.
  • This material also advantageously ensures the interruption of the eddy current paths.
  • a material containing adhesive and/or plastic is suitable, for example.
  • the cut is preferably such that the magnet is completely severed from a top to a bottom.
  • An advantageous design is one in which the magnet is partially and/or sectionally cut through from a first side towards an opposite side.
  • the magnet is cut from a first side or edge towards an opposite side or edge.
  • a cutting line is conceptually defined, which guides the cut.
  • the magnet is not completely cut through from a first edge to an opposite edge.
  • the magnet can, for example, only encompass a single incision.
  • This single cut extends, for example, from a first side edge of the magnet to a point which, in relation to the entire magnet length in this direction, is located at least 60% and 90% of the magnet length.
  • the essential eddy current paths are interrupted, but the magnet remains a single component with a cut, and no adhesive is required. This is particularly cost-effective. Due to the absence of adhesive, failures caused by heat or aging, for example, are not to be expected.
  • the cut can be easily made, especially by wire cutting. Other methods are also conceivable.
  • Wire cutting is a specialized method for metalworking, particularly wire EDM or electrical discharge machining. This is advantageously a process of electrical discharge machining (EDM), in which an electrical wire is used as an electrode to make precise cuts in conductive materials.
  • EDM electrical discharge machining
  • Wire cutting, or wire EDM is characterized in particular by its high precision. This process enables extremely precise cuts that are difficult to achieve with traditional mechanical methods.
  • Wire cutting is a high-precision machining process that is frequently used in the tool and mold making industry to create intricate and precise shapes and cuts.
  • the magnet may also have other shapes of one or more incisions.
  • An advantageous embodiment is one in which the magnet is at least partially cut along two imaginary cutting lines, wherein a first cutting line extends from a first side edge to a second side edge and a second cutting line extends from a third side edge of the magnet to a fourth side edge.
  • the cutting lines are preferably not completely cut through. Where the cutting lines intersect, there is preferably a 90° angle between them.
  • angles Preferably, they intersect orthogonally. Other angles, less than or greater than 90°, for example at least 70° and at most 110°, are also possible.
  • a cut is made along the first cutting line, preferably from the first side edge towards the center and from the second side edge towards the center.
  • a central area remains uncut.
  • This uncut area preferably comprises at least 10% and at most 40% of the magnet length in this direction.
  • the second cutting line is treated analogously.
  • the magnet can have various shapes, such as bowls, plates, loaves of bread, or bowls with different inner and outer radii.
  • the problem can also be solved by a method for producing a magnet, wherein at least one incision is made by wire cutting.
  • a dynamo-electric rotary machine in particular a permanent magnet synchronous machine, comprising at least one such magnet.
  • the dynamoelectric rotary machine has a plurality of such magnets.
  • the invention solves the aforementioned problems by not cutting the magnet completely through, but rather by making an inward incision from the sides. This has the advantage that the most important eddy current paths are interrupted, but the magnet can still be handled as a single unit. The very complex gluing process is thus eliminated.
  • the cut(s) are produced by wire cutting, making it very easy to cut the contours shown in the figures; this is possible for preferably all magnet shapes.
  • FIG 1 Figure 1 shows a state-of-the-art permanent magnet 1.
  • An eddy current path 3 is shown, as well as the magnetic field strength B.
  • FIG 2 shows another permanent magnet 202 from the prior art with a top side O and a bottom side U.
  • the permanent magnet 202 is segmented into the individual segments 1A, 1B and 1C.
  • the permanent magnet 202 was completely cut in half and then reassembled, for example by gluing.
  • the cut edges are labeled 2A and 2B.
  • the eddy currents in the individual segments 1A to 1C are labeled 3A, 3B and 3C.
  • the magnets are divided transversely to the exciting field, either in width or in length.
  • FIG 3 shows FIG 3 an alternative design based on the state of the art.
  • the permanent magnet 203 has segments 1D, 1E, and 1F, which were cut apart and then joined together. This is shown by the cut edges 2D and 2E.
  • the flux path of the eddy currents is labeled 3D, 3E, and 3F.
  • the bond may break over its lifetime, resulting in a defective magnet.
  • FIG 4 shows an advantageous embodiment of the magnet according to the invention.
  • the magnet 10 shown there has four incisions 12A, 12B, 12C and 12D. However, the incisions 12A, 12B, 12C and 12D do not extend from one side to the other of the magnet. The magnet 10 is therefore not completely, as shown in the Figures 2 and 3 shown, shared.
  • the magnet 10 is not completely cut through and divided into segments, but is merely cut from at least one side in the direction of the, for example, opposite side, i.e., in particular from the outside inwards.
  • no adhesive is used at the cut surfaces.
  • the cuts interrupt the eddy current paths that contribute to the heating of the magnet.
  • the magnet is advantageously temperature-resistant.
  • the incisions are made by wire cutting; this makes it particularly easy to produce the preferably straight contours.
  • a basic body of magnet 10 can have different shapes.
  • the invention is applicable, for example, to edge-recessed permanent magnets, disc magnets, and various other magnet shapes.
  • FIG 4 The figure shows areas 11A, 11B, 11C, and 11D, along with their associated eddy current paths 13A to 13D, formed by the incisions 12A to 12D.
  • areas 11A to 11D are not completely separated from each other in the same way as shown in the Figures 2 and 3 It was not apparent, but only the most important eddy current pathways were interrupted.
  • the sections converge towards each other; for example, sections 12A and 12C lie on the same plane and converge, so that they could be conceptually connected. However, there is a length LT between the two sections in region 15. Between sections 12B and 12D, there is an uncut area with a length LH in region 15.
  • the distance LT between 12A and 12C is at least 40% and 10% and at most 40% of the total magnet length LM.
  • the distance LN between the converging intersection lines 12D and 12B is also between 10% and 40% of the total magnet length LM.
  • the notch is preferably at least 0.1 mm wide and at most 0.3 mm wide, see notch width HB or HT. In a particularly preferred embodiment, the notch is at least 0.15 mm wide and at most 0.2 mm wide.
  • the incision can be filled with a material.
  • the material still advantageously ensures the interruption of the eddy current paths.
  • a material containing adhesive and/or plastic is suitable, for example.
  • FIG 5 Figure 33 shows a dynamo-electric rotary machine, in particular a permanent magnet synchronous machine, which has at least one magnet (in FIG 4 or FIG 6 shown).
  • FIG 5 shows a shaft 30, a stator 32 and a rotor 31 of a machine 33.
  • FIG 6 A further embodiment of the invention can be found in FIG 6
  • the magnet 206 has only one notch 22, which extends from one side of the permanent magnet to the opposite side of the magnet 206.
  • the length of the cut LE is at least 60% and at most 90% of the total magnet length LM.
  • the length that is not cut ranges between 40% and 10% of the total length LM of the magnet LF.
  • the eddy current paths 23A and 23B are in FIG 6 marked.
  • An uncut area 25 connects the individual sub-areas 21A and 21B.
  • FIG 7 shows the intersection lines S1 and S2 which are for the in FIG 4
  • the pattern shown is advantageous.
  • Side edges A, B, C, and D are also marked.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Magneten (10, 202, 203, 206) für eine permanenterregte Synchronmaschine (33), aufweisend wenigstens einen Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22), wobei der Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22) derart angeordnet ist, dass Wirbelstrompfade (13A, 13B, 13C, 13D, 23A, 23B) wenigstens teilweise unterbrochen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Magnet für eine permanenterregte Synchronmaschine.
  • Insbesondere durch Wirbelströme erwärmen sich Permanentmagnete in permanenterregten Sychronmaschinen. Durch die Erwärmung werden die abgegebene Leistung und die maximale Drehzahl limitiert bzw. herabgesetzt. Zudem besteht bei einer Erwärmung der Permanentmagnete die Gefahr, dass diese ganz oder wenigstens teilweise entmagnetisiert werden, was dazu führt, dass die Maschine nicht mehr funktioniert.
  • Bisher wurde einer Erwärmung der Permanentmagnete dadurch entgegengewirkt, dass diejenigen Magnete, in denen sehr viele Verluste durch Wirbelströme entstanden, geteilt und anschließend wieder zusammengefügt wurden. Das Zusammenfügen gelang meist mittels einer Klebung.
  • Das Teilen von Magneten und das anschließende Zusammenfügen verbessert zwar die Problematik hinsichtlich der Wirbelströme, ist allerdings aufwändig und teuer.
  • Durch die Klebeschicht verschlechtert sich ferner das magnetische Moment.
  • Aufgrund mangelnder Temperaturfestigkeit des Klebstoffes kann zudem die Lebensdauer der Magnete beeinträchtigt sein, da es zu Brüchen der Klebung kommen kann oder auch zu Brüchen an der Klebestelle kommen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wirbelstromverluste zu minimieren und dabei stabile Magnete zu gewährleisten.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt durch Anspruch 1, d.h. einen Magneten für eine permanenterregte Synchronmaschine, aufweisend wenigstens einen Einschnitt, wobei der Einschnitt derart angeordnet ist, dass Wirbelstrompfade wenigstens teilweise unterbrochen sind.
  • Der Einschnitt erfolgt vorzugsweise quer zum erregenden Feld entweder in Breiten- und/oder in Längsrichtung.
  • Der Einschnitt ist vorzugsweise wenigstens 0,1 mm breit, höchstens 0,3 mm. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Einschnitt wenigstens 0,15 mm und höchstens 0,2 mm breit.
  • Um eine bessere mechanische Belastbarkeit zu gewährleisten, kann der Einschnitt mit einem Material gefüllt werden. Das Material gewährleistet vorteilhaft noch immer die Unterbrechung der Wirbelstrompfade. Hierfür eignet sich beispielsweise ein Klebstoff und/oder Kunststoff aufweisendes Material.
  • Der Einschnitt ist vorzugsweise dergestalt, dass der Magnet von einer Oberseite zu einer Unterseite vollständig durchtrennt ist.
  • Vorteilhaft ist eine Ausführung, wonach der Magnet teilweise und/oder abschnittsweise von einer ersten Seite in Richtung einer gegenüberliegenden Seite durchtrennt ist.
  • Vorzugsweise wird hierzu der Magnet von einer ersten Seite bzw. Seitenkante in Richtung einer gegenüberliegenden Seite bzw. Seitenkante durchtrennt. Gedanklich ist hierbei beispielsweise eine Schnittlinie vorhanden, an welcher sich der Einschnitt orientiert. Der Magnet wird jedoch nicht zur Gänze von einer ersten Seitenkante zu einer gegenüberliegenden Seitenkante durchschnitten.
  • Vorteilhaft ist zudem eine Ausführung, wonach der Einschnitt in einem Winkel von wenigstens im Wesentlichen 90° zur Seitenkante des Magneten angeordnet ist.
  • Der Magnet kann beispielsweise lediglich einen Einschnitt umfassen.
  • Dieser eine Einschnitt reicht beispielsweise von einer ersten Seitenkante des Magneten bis zu einer Stelle die, bezogen auf die gesamte Magnetlänge in dieser Richtung nach wenigstens 60% und 90% der Magnetlänge lokalisiert ist.
  • Auf diese Weise werden die wesentlichen Wirbelstrombahnen unterbrochen, der Magnet ist jedoch noch ein Teil mit einem Einschnitt und es bedarf keiner Klebung. Dies ist besonders aufwandsarm. Durch die fehlende Klebung sind auch keine Brüche der Klebung, beispielsweise verursacht durch Wärmeeintrag oder Alterung, zu erwarten.
  • Insbesondere durch Drahtschneiden ist der Einschnitt leicht bewerkstelligbar. Auch andere sind denkbar.
  • Drahtschneiden ist eine spezielle Methode zur Metallbearbeitung, insbesondere das Drahterodieren oder Funkenerodieren. Hierbei handelt es sich vorteilhaft um ein Verfahren der Elektrofunkenerosion (EDM - Electrical Discharge Machining), bei dem ein elektrischer Draht als Elektrode verwendet wird, um präzise Schnitte in leitfähige Materialien zu machen.
  • Drahtschneiden bzw. Drahterodieren zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Präzision aus. Dieses Verfahren ermöglicht extrem präzise Schnitte, die mit traditionellen mechanischen Methoden schwer zu erreichen sind.
  • Da das Schneiden vorteilhaft durch elektrische Entladungen erfolgt und nicht durch mechanische Krafteinwirkung, wird das Werkstück nicht mechanisch belastet. Es können sehr komplexe und feine Formen geschnitten werden, die mit anderen Methoden schwer herzustellen wären.
  • Materialien, die extrem hart oder schwierig zu bearbeiten sind, wie gehärteter Stahl oder Titan, können leicht bearbeitet werden.
  • Drahtschneiden bezeichnet ein hochpräzises Bearbeitungsverfahren, das häufig in der Werkzeug- und Formenbauindustrie eingesetzt wird, um komplizierte und präzise Formen und Schnitte zu realisieren.
  • Es sind jedoch auch andere Verfahren möglich.
  • Der Magnet kann auch andere Formen eines Einschnitts oder mehrerer Einschnitte aufweisen.
  • Vorteilhaft ist hierbei eine Ausführungsform, wonach der Magnet wenigstens teilweise entlang zweier gedachter Schnittlinien eingeschnitten ist, wobei eine erste Schnittlinie von einer ersten Seitenkante zu einer zweiten Seitenkante reicht und eine zweite Schnittlinie von einer dritten Seitenkante des Magneten zu einer vierten Seitenkante reicht.
  • Die Schnittlinien werden vorzugsweise nicht komplett ein- und durchgeschnitten. Dort, wo sich die Schnittlinien kreuzen, liegt vorzugsweise ein 90° Winkel zwischen den Schnittlinien vor.
  • Vorzugsweise schneiden die sich orthogonal. Auch andere Winkel, kleiner oder größer 90 °, beispielsweise wenigstens 70° und höchstens 110°, sind möglich.
  • Ein Einschnitt entlang der ersten Schnittlinie wird hierbei, vorzugsweise von der ersten Seitenkante in Richtung der Mitte sowie von der zweiten Seitenkante in Richtung der Mitte realisiert.
  • Mittig bleibt jedoch vorteilhaft ein Bereich, in welchem kein Einschnitt vorhanden ist. Dieser Bereich in welchem kein Einschnitt vorhanden ist, beträgt vorzugsweise wenigstens 10% und höchstens 40% der Magnetlänge in dieser Richtung. Analog wird mit der zweiten Schnittlinie verfahren.
  • Auch andere Schnittformen und Muster sind möglich. Der Magnet kann verschiedene Formen haben, wie z.B. Schalen, Plättchen, Brotlaib, Schalen mit unterschiedlichen Innen- und Außenradien.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines Magneten, wobei der wenigstens eine Einschnitt mittels Drahtschneiden ausgeführt wird.
  • Ferner gelingt die Lösung der Aufgabe durch eine dynamoelektrische rotatorische Maschine, insbesondere permanenterregte Synchronmaschine, aufweisend wenigstens einen derartigen Magneten.
  • Vorzugsweise weist die dynamoelektrische rotatorische Maschine eine Mehrzahl an derartigen Magneten auf.
  • Die Erfindung löst die oben genannten Probleme, indem der Magnet nicht vollständig durchschnitten wird, sondern von den Seiten ein Stück nach innen eingeschnitten wird. Dies hat den Vorteil, dass die wichtigsten Wirbelstrombahnen unterbrochen werden, der Magnet aber noch als ein Teil gehandhabt werden kann. Der sehr aufwändige Klebeprozess entfällt dadurch.
  • Vorzugsweise wird der Einschnitt bzw. werden die Einschnitte durch Drahtschneiden hergestellt, dadurch ist es sehr leicht machbar die in den Figuren dargestellten Schnittkonturen zu schneiden, dies ist für vorzugsweise alle Magnetformen möglich.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen
    • FIG 1
    einen Magneten,
    FIG 2 und FIG 3
    segmentierte Magnete,
    FIG 4 und FIG 6
    Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Magneten
    FIG 5
    eine dynamoelektrische rotatorische Maschine, insbesondere permanenterregte Synchronmaschine, und
    FIG 7
    die Schnittlinien für das in FIG 4 gezeigte Schnittmuster.
  • Die FIG 1 zeigt einen Permanentmagneten 1 nach dem Stand der Technik. Ein Wirbelstrompfad 3 ist dargestellt sowie auch die magnetische Feldstärke B.
  • FIG 2 zeigt einen weiteren Permanentmagneten 202 aus dem Stand der Technik mit einer Oberseite O und einer Unterseite U.
  • Der Permanentmagnet 202 ist segmentiert in die einzelnen Segmente 1A, 1B und 1C. Der Permanentmagnet 202 wurde vollständig durchgeschnitten und anschließend wieder zusammengefügt, beispielsweise geklebt.
  • Die Schnittkanten sind mit 2A und 2B gekennzeichnet. Die Wirbelströme in den einzelnen Segmenten 1A bis 1C sind mit 3A, 3B und 3C gekennzeichnet.
  • Vorzugsweise erfolgt eine Teilung von Magneten quer zum erregenden Feld, entweder in Breiten oder in Längsrichtung. Somit zeigt FIG 3 eine alternative Ausgestaltung aus dem Stand der Technik.
  • Der Permanentmagnet 203 weist die Segmente 1D, 1E und 1F auf, die auseinandergeschnitten wurden und anschließend zusammengefügt wurden. Dies zeigen die Schnittkanten 2D und 2E. Der Flusspfad der Wirbelströme ist mit 3D, 3E und3F gekennzeichnet.
  • Nachteilig an der Ausgestaltung in FIG 2 sowie in FIG 3 ist, dass das Teilen und anschließende Zusammenfügen von Magneten aufwändig und teuer ist. Durch eine Klebeschicht zwischen den einzelnen Segmenten verschlechtert sich das magnetische Moment der Magnete 202 und 203.
  • Aufgrund mangelnder Temperaturfestigkeit des Klebstoffes kann es über die Lebensdauer zu Brüchen der Klebung kommen und somit zu einem schadhaften Magneten.
  • FIG 4 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magneten.
  • Der dort gezeigte Magnet 10 weist vier Einschnitte 12A, 12B, 12C und 12D auf. Die Einschnitte 12A, 12B, 12C und 12D reichen jedoch nicht von einer Seite zu einer anderen Seite des Magneten. Der Magnet 10 ist somit nicht zur Gänze, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, geteilt.
  • Es findet sich immer eine Stelle 15 am Magneten, an welcher kein Einschnitt zur Teilung des Magneten 10 ausgebildet ist.
  • Der Magnet 10 wird nicht vollständig durchgeschnitten und in Segmente aufgeteilt, sondern lediglich von wenigstens einer Seite in Richtung der, beispielsweise gegenüberliegenden Seite, eingeschnitten, also insbesondere von außen nach innen.
  • Vorteilhaft erfolgt keine Klebung in an den Schnittflächen. Durch die Einschnitte werden die Wirbelstrombahnen durchschnitten, die zu einer Erwärmung des Magneten beitragen.
  • Das aufwändige Teilen und Zusammenfügen von Magneten entfallen. Es ist mit keiner Verschlechterung des magnetischen Moments zurechnen, da keine Klebeschicht vorgesehen ist.
  • Der Magnet ist vorteilhaft temperaturfest.
  • Vorzugsweise werden die Einschnitte durch Drahtschneiden bewerkstelligt, die vorzugsweise geradlinigen Konturen sind dadurch besonders leicht herstellbar.
  • Ein Grundkörper des Magneten 10 kann verschiedene Formen haben.
  • Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar bei randabgesenkten Permanentmagneten, Scheibenmagneten sowie verschiedene andere Magnetformen.
  • FIG 4 zeigt die Bereiche 11A, 11B, 11C und 11D sowie mit den zugehörigen Wirbelstrompfaden 13A bis 13D, die durch die Einschnitte 12A bis 12D gebildet wurden. Die Bereiche 11A bis 11D sind jedoch nicht in der gleichen Weise vollständig voneinander abgetrennt, wie in den Figuren 2 und 3 ersichtlich, sondern lediglich die wichtigsten Wirbelstrompfade wurden unterbrochen.
  • Vorzugsweise laufen die Schnitte aufeinander zu, beispielsweise die Schnitte 12A und 12C liegen auf einer Ebene und laufen aufeinander zu, so dass sie gedanklich verbindbar wären. Zwischen den beiden Einschnitten im Bereich 15, befindet sich jedoch eine Länge LT. Zwischen den Schnitten 12B und 12D befindet sich im Bereich 15 ein nicht geschnittener Bereich mit einer Länge LH.
  • Ein Abstand LT zwischen 12A und 12C ist wenigstens 40% und 10% und höchstens 40% der Gesamtmagnetlänge LM. Ebenso ist ein Abstand LN der aufeinander zulaufenden Einschnittlinien 12D und 12B ebenso zwischen 10% und 40% einer Gesamtmagnetlänge LM groß.
  • Der Einschnitt ist vorzugsweise wenigstens 0,1 mm breit, höchstens 0,3 mm, siehe Einschnittbreite HB bzw. HT. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Einschnitt wenigstens 0,15 mm und höchstens 0,2 mm breit.
  • Um eine bessere mechanische Belastbarkeit zu gewährleisten, kann der Einschnitt mit einem Material gefüllt werden.
  • Das Material gewährleistet vorteilhaft noch immer die Unterbrechung der Wirbelstrompfade. Hierfür eignet sich beispielsweise ein Klebstoff und/oder Kunststoff aufweisendes Material.
  • FIG 5 zeigt eine dynamoelektrische rotatorische Maschine 33, insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine, die wenigstens einen Magneten (in FIG 4 oder FIG 6 gezeigt) aufweist.
  • FIG 5 zeigt eine Welle 30, einen Stator 32 sowie einen Rotor 31 einer Maschine 33.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung findet sich in FIG 6. Der Magnet 206 weist lediglich einen Einschnitt 22 auf, der von einer Seite des Permanentmagneten bis in Richtung der gegenüberliegenden Seite des Magneten 206 reicht.
  • Vorteilhaft beträgt eine Länge des Einschnittes LE wenigstens 60% einer Gesamtmagnetlänge LM und maximal 90%. Somit bewegt sich eine Länge, die nicht eingeschnitten wird, zwischen 40% und 10% der Gesamtlänge LM des Magneten LF.
  • Die Wirbelstrompfade 23A und 23B sind in FIG 6 gekennzeichnet. Ein nicht eingeschnittener Bereich 25 verbindet die einzelnen Teilbereiche 21A und 21B.
  • Die FIG 7 zeigt die Schnittlinien S1 und S2 die für das in FIG 4 gezeigte Schnittmuster von Vorteil sind. Auch die Seitenkanten A, B, C und D sind gekennzeichnet.

Claims (10)

  1. Magnet (10, 202, 203, 206) für eine permanenterregte Synchronmaschine (33), aufweisend wenigstens einen Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22), wobei der Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22) derart angeordnet ist, dass Wirbelstrompfade (13A, 13B, 13C, 13D, 23A, 23B) wenigstens teilweise unterbrochen sind.
  2. Magnet (10, 202, 203, 206) nach Anspruch 1, wobei der Magnet (10, 202, 203, 206) von einer Oberseite zu einer Unterseite vollständig durchtrennt ist.
  3. Magnet (10, 202, 203, 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnet (10, 202, 203, 206) teilweise und/oder abschnittsweise von einer ersten Seite in Richtung einer gegenüberliegenden Seite durchtrennt ist.
  4. Magnet (10, 202, 203, 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22) in einem Winkel von wenigstens im Wesentlichen 90° zur Seitenkante des Magneten (10, 202, 203, 206) angeordnet ist.
  5. Magnet (10, 202, 203, 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnet (10, 202, 203, 206) genau einen Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22) aufweist, wobei der genau eine Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22) von einer ersten Seitenkante des Magneten (10, 202, 203, 206) zu einer Stelle reicht, die, bezogen auf eine gesamte Magnetlänge (LM) in dieser Richtung nach wenigstens 60% und 90% der Magnetlänge lokalisiert ist.
  6. Magnet (10, 202, 203, 206) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Magnet (10, 202, 203, 206) wenigstens teilweise entlang zweier gedachter Schnittlinien (A, B, C, D) eingeschnitten ist, wobei eine erste Schnittlinie von einer ersten Seitenkante zu einer zweiten Seitenkante reicht und eine zweite Schnittlinie von einer dritten Seitenkante des Magneten (10, 202, 203, 206) zu einer vierten Seitenkante reicht.
  7. Magnet (10, 202, 203, 206) nach Anspruch 6, wobei sich die Schnittlinien (A, B, C, D) orthogonal kreuzen.
  8. Magnet (10, 202, 203, 206) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei wenigstens 60% und höchstens 90% der Schnittlinie (A, B, C, D) bezogen auf eine Schnittlinienlänge eingeschnitten sind.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Magneten (10, 202, 203, 206), wobei der wenigstens eine Einschnitt (12A, 12B, 12C, 12D, 22) mittels Drahtschneiden ausgeführt wird.
  10. Dynamoelektrische rotatorische Maschine (33), insbesondere permanenterregte Synchronmaschine, aufweisend wenigstens einen Magneten (10, 202, 203, 206) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
EP24188784.3A 2024-07-16 2024-07-16 Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine Pending EP4682917A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP24188784.3A EP4682917A1 (de) 2024-07-16 2024-07-16 Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP24188784.3A EP4682917A1 (de) 2024-07-16 2024-07-16 Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4682917A1 true EP4682917A1 (de) 2026-01-21

Family

ID=91953839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24188784.3A Pending EP4682917A1 (de) 2024-07-16 2024-07-16 Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4682917A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359359B1 (en) * 1998-12-01 2002-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Permanent magnet motor
EP2936650B1 (de) * 2012-12-21 2018-09-12 Nokia Technologies Oy Audiowandlervorrichtung mit reduzierter induktiver erwärmung
US20180268976A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Permanent magnet for rotating electrical machine, rotating electrical machine, method for producing permanent magnet for rotating electrical machine
EP3457532A1 (de) * 2017-09-15 2019-03-20 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Dauermagnet für eine dauermagnetmaschine
EP4340182A1 (de) * 2021-05-11 2024-03-20 Yantai Dongxing Magnetic Materials Inc. Dauermagnet für einen permanentmagnetmotor mit geringem wirbelstromverlust und permanentmagnetmotor
CN117831890A (zh) * 2024-02-26 2024-04-05 福建省金龙稀土股份有限公司 磁体、转子和电机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359359B1 (en) * 1998-12-01 2002-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Permanent magnet motor
EP2936650B1 (de) * 2012-12-21 2018-09-12 Nokia Technologies Oy Audiowandlervorrichtung mit reduzierter induktiver erwärmung
US20180268976A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Permanent magnet for rotating electrical machine, rotating electrical machine, method for producing permanent magnet for rotating electrical machine
EP3457532A1 (de) * 2017-09-15 2019-03-20 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Dauermagnet für eine dauermagnetmaschine
EP4340182A1 (de) * 2021-05-11 2024-03-20 Yantai Dongxing Magnetic Materials Inc. Dauermagnet für einen permanentmagnetmotor mit geringem wirbelstromverlust und permanentmagnetmotor
CN117831890A (zh) * 2024-02-26 2024-04-05 福建省金龙稀土股份有限公司 磁体、转子和电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69811057T2 (de) Rotorkern für reluktanzmotoren
EP1269923B1 (de) Chirurgisches Sägeblatt
EP2961039B1 (de) Mechanisch stabilisierter Rotor für einen Reluktanzmotor
EP3651316B1 (de) Rotor für einen synchron-antriebsmotor
DE3307170A1 (de) Saegeblatt
DE2921505A1 (de) Vorrichtung zur elektrochemischen bearbeitung von werkstuecken
EP1811630A1 (de) Rotierende elektrische Maschine
DE102020102638A1 (de) Blechpaket und Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets
EP4420227A1 (de) Permanentmagnet für eine elektrische maschine, elektrische maschine sowie verfahren zum herstellen eines permanentmagneten
WO2021121468A1 (de) Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten schneidspitze
EP3381107B1 (de) Elektroblech mit gedrucktem steg
EP4352765A1 (de) Verfahren zum herstellen eines permanentmagneten für eine elektrische maschine, permanentmagnet sowie verwendung eines permanentmagneten
DE102011110779A1 (de) Verfahren zur Fräsbearbeitung eines Rohlings bei der Herstellung einer Turbinenschaufel
DE69607439T2 (de) Bearbeitungsverfahren für Pleuelstange
WO2020104683A1 (de) Verfahren zur herstellung einer endlos-wellenwicklung, endlos-wellenwicklung, stator und elektrische maschine
EP4682917A1 (de) Magnet für eine permanenterregte synchronmaschine
EP3829031A1 (de) Rotorblech, rotorblechpaket, rotor, elektrische maschine und fahrzeug
DE102020000877A1 (de) Stator und drehende elektrische maschine
DE102009042607A1 (de) Elektrische Maschine und Rotor für eine elektrische Maschine
EP2239827A1 (de) Abstandshalter und Verfahren zum Herstellen eines Rotoraktivteils einer elektrischen Maschine
DE4443999C1 (de) Permanenterregte Transversalflußmaschine mit einfachem Rotor
EP2957025B1 (de) Kurzschlusskäfig für einen kurzschlussläufer und herstellungsverfahren
DE102011122539A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Bohrung in einem Werkstück
DE102010001083A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Fingerfräsen
EP3965271A1 (de) Verfahren des gleichzeitigen abisolierens einer mehrzahl an starren leiterelementen für haarnadelspulen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR